日常的な睡眠検査において頭皮のC3位置に配置された単一の電極が、未治療の統合失調症と健常対照群を識別できる可能性があることが、日本の久留米大学による後ろ向きパイロット研究で示された。抗精神病薬未投与の患者7名とマッチングされた対照群7名において、C3における速い紡錘波の頻度と検出時間は曲線下面積0.939を達成した。感度は85.7%、特異度は100%であり、健常対照群が誤分類されることはなかった。
この知見は、睡眠紡錘波（非レム睡眠ステージ2で出現する12〜15Hzの短い振動性活動のバースト）が視床皮質回路によって生成されるという数十年にわたる収束する証拠に基づいている。これらの同じ回路は統合失調症において障害されることが知られており、過去20年間の複数の研究で患者における紡錘波活動の低下が報告されている。本研究を際立たせているのは、高密度研究用EEGではなく標準的な臨床ポリソムノグラフィーを使用し、抗精神病薬を一度も投与されたことのない患者に焦点を当てている点である。
研究結果
佐藤 Mizuki率いる研究チームは、2001年から2024年にかけて久留米大学病院で収集されたPSGデータを分析した。対象は統合失調症と診断された（DSM-IV基準、平均年齢27.6歳、男性4名）抗精神病薬未投与の患者7名と、同一施設で実施された過去の研究からの健常対照群7名（平均年齢31.8歳、男性3名）であった。
紡錘波はComplex Demodulation法を用いて検出され、全紡錘波（9〜15Hz）、速い紡錘波（12〜15Hz）、遅い紡錘波（9〜12Hz）に分類された。主要な結果はC3電極（左中心領域）に集中していた。
| 指標 | 対照群 | 統合失調症 | p値 |
|——–|———-|—————|———|
| C3における全紡錘波頻度（イベント数/時間） | 112.96 | 45.2 | 0.0041 |
| C3における全紡錘波検出時間（秒） | 835.8 | 289.0 | 0.0041 |
| C3における速い紡錘波頻度（イベント数/時間） | 98.25 | 35.69 | 0.0041 |
| 睡眠効率（%） | 91.3 | 77.9 | 0.0239 |
| 深い睡眠（ステージ3+4、分） | 77.0 | 45.2 | 0.0313 |
| REM潜時（分） | 109.2 | 60.8 | 0.0028 |
C3における速い紡錘波の頻度と検出時間のROC分析は、いずれもAUC 0.939を示し、Youdenインデックスにより選択されたカットオフ値で特異度100%、感度85.7%を達成した。遅い紡錘波（9〜12Hz）は頻度と検出時間において有意差は認められなかったが、持続時間と振幅は減少していた。
研究ではまた、リスペリドン2mg単回投与の急性効果も検討された。投与後、覚醒回数が有意に減少し、ステージ2睡眠が増加し、REM潜時が延長した。紡錘波の測定値は統計的に有意な小さな変化を示したが（速い紡錘波の頻度と検出時間ともにp = 0.0313）、個人差が大きいことから臨床的意義は不明確であった。
重要性
統合失調症は世界人口の約0.7%に影響を及ぼしているが、現在のところ診断のための客観的な生理学的バイオマーカーは存在しない。この障害は完全に臨床面接と症状評価によって診断されている。睡眠紡錘波の欠損は、初発の薬物未投与患者および非精神病性の第一度近親者にも認められ、薬物の影響をほとんど受けないことから、候補となるエンドフェノタイプとして提案されている。
本研究はこの証拠の流れを2つの点で拡張している。第一に、研究用高密度EEGだけでなく標準的な臨床PSGモンタージュを使用しても紡錘波の異常が検出可能であることを示している。C3は日常的な睡眠検査における標準的な電極である。第二に、東アジア集団において紡錘波を特異的に測定した数少ない研究の一つであり、紡錘波の欠損が主に白人集団を対象としたコホートを超えて一般化されることを確認している。
速い紡錘波が遅い紡錘波よりも強く影響を受けていたという知見は、統合失調症における視床皮質機能障害の既知のトポグラフィーと一致している。速い紡錘波は海馬や前頭前皮質を含むより広範な皮質ネットワークから発生するため、この疾患に特徴的な広範囲にわたる回路レベルの障害の影響を受けやすい。
限界
これは1群わずか7名のサンプルサイズによる探索的パイロット研究である。AUC（0.755〜1.000）と特異度100%の推定値に関する95%信頼区間は広く、かなりの不確実性を反映している。多重比較は正式な補正なしで実施された。健常対照群のデータは過去の研究から集約されたものであり、系統的なバイアスを含む可能性がある。PSGには前頭部誘導が含まれておらず、AASM標準モンタージュにも従っておらず、遅い紡錘波の検出感度が低下している可能性がある。リスペリドンの効果は慢性治療ではなく単回投与後のみ評価された。
結論
C3電極における速い睡眠紡錘波の頻度と検出時間は、この小サンプルにおいて未治療の統合失調症と健常対照群との間に強い識別可能性を示しているが、臨床応用の前には大規模な前向きコホートでの検証が必要である。
出典
Mizuki S, Kotorii N, Hiejima H, et al. Sleep Spindle Measures in Japanese Patients With Drug-Naive Schizophrenia Using Standard Polysomnography Data: A Retrospective Pilot Study. Early Interv Psychiatry. 2026;20(8):e70229. DOI: 10.1111/eip.70229. PMID: 42503890.
雅子 訳